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損傷塩基が誘発する遠隔作用変異:損傷部位から離れた塩基に生じる変異の生成機構

研究課題

研究課題/領域番号 19H04278
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分63030:化学物質影響関連
研究機関広島大学

研究代表者

紙谷 浩之  広島大学, 医系科学研究科(薬), 教授 (10204629)

研究分担者 鈴木 哲矢  広島大学, 医系科学研究科(薬), 助教 (20573950)
小松 康雄  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 副研究部門長 (30271670)
河合 秀彦  広島大学, 医系科学研究科(薬), 准教授 (30379846)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワードDNA損傷 / 8-hydroxyguanine / 遠隔作用変異 / APOBEC3
研究開始時の研究の概要

8-Hydroxyguanine(8-OH-Gua)に代表される比較的小さな構造変化を伴うDNA損傷が生じると、損傷が生じた部位に遺伝情報の誤り(変異)が生じる。一方、早老症Werner症候群の責任遺伝子産物を減少させた細胞に8-OH-Guaを含むDNAを導入すると、8-OH-Gua部位から離れた部位においても変異が生じる(遠隔作用変異)。そこで、本研究では、この新規な変異である遠隔作用変異の生成機構を明らかとする。

研究成果の概要

DNA損傷8-hydroxyguanineが誘発する遠隔作用変異(DNA損傷から離れた位置に生じる変異)の性質を調べた。その結果、遠隔作用変異は8-hydroxyguanineの上流(5'-側)に生じやすいことと5'-NGA-3' 配列(N = A/G/C/T)のGに生じやすいことを見出した。また、遠隔作用変異に対してWRN蛋白質が抑制的に、OGG1とAPOBEC3Bが促進的に作用することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の結果、WRN蛋白質(欠損すると癌易罹患性のある早老症であるWerner症候群が発症する)が減少すると、活性酸素により生ずるDNA損傷である8-hydroxyguanineにより遠隔作用変異が誘発されることが改めて示された。また、遠隔作用変異の誘発に8-hydroxyguanineの主要な修復酵素であるOGG1が関与していること(この現象を「OGG1パラドックス」と命名)、及び、癌の変異の主要な原因とされるAPOBEC3と、同じく癌の変異の主要な原因とされる8-hydroxyguanine(酸化的DNA損傷)がリンクしている可能性を示唆する結果を得た。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Paradoxical role of the major DNA repair protein, OGG1, in action-at-a-distance mutation induction by 8-oxo-7,8-dihydroguanine2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Tetsuya、Zaima Yudai、Fujikawa Yoshihiro、Fukushima Ruriko、Kamiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      DNA Repair

      巻: 111 ページ: 103276-103276

    • DOI

      10.1016/j.dnarep.2022.103276

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Similar frequency and signature of untargeted substitutions induced by abasic site analog under reduced human APE1 conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Tetsuya、Katayama Yuri、Komatsu Yasuo、Kamiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 46 号: 6 ページ: 283-288

    • DOI

      10.2131/jts.46.283

    • NAID

      130008046831

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Action-at-a-distance mutations at 5′-GpA-3′ sites induced by oxidised guanine in WRN-knockdown cells2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Tetsuya、Masuda Hiroshi、Mori Madoka、Ito Rikako、Kamiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Mutagenesis

      巻: 36 号: 5 ページ: 349-357

    • DOI

      10.1093/mutage/geab027

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Similar frequency and signature of untargeted substitutions induced by abasic site analog under reduced human APE1 conditions2021

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki、Y. Katayama、Y. Komatsu、H. Kamiya
    • 雑誌名

      J. Toxicol. Sci.

      巻: 46

    • NAID

      130008046831

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New indicator Escherichia coli strain for rapid and accurate detection of supF mutations2020

    • 著者名/発表者名
      Ruriko Fukushima, Tetsuya Suzuki, Hiroyuki Kamiya
    • 雑誌名

      Genes and Environment

      巻: 42 号: 1 ページ: 28-28

    • DOI

      10.1186/s41021-020-00167-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-throughput analysis of DNA repair in microplates towards identification of inhibitors2020

    • 著者名/発表者名
      Kamiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Genes and Environment

      巻: 42 号: 1 ページ: 11-11

    • DOI

      10.1186/s41021-020-00153-3

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Large deletions and untargeted substitutions induced by abasic site analog on leading versus lagging strand templates in human cells2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Tetsuya、Katayama Yuri、Komatsu Yasuo、Kamiya Hiroyuki
    • 雑誌名

      Mutagenesis

      巻: 34 ページ: 421-429

    • DOI

      10.1093/mutage/gez034

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 8-Oxo-7,8-dihydroguanineを起点とした遠隔作用変異誘発におけるAPOBEC3の関与2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木哲矢,福島瑠里子,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子配列改変・発現減少による変異・修復研究と人工ヌクレアーゼを用いないゲノム編集法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] WRN-OGG1ダブルノックダウン細胞において8-ヒドロキシグアニンが誘発する遠隔作用変異2021

    • 著者名/発表者名
      紙谷浩之,鈴木哲矢
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 8-Oxo-7,8-dihydroguanineによる遠隔作用変異誘発へのOGG1とWRNのダブルノックダウンの影響(第2報)2021

    • 著者名/発表者名
      藤川芳宏,福島瑠里子,財間悠大,鈴木哲矢,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第50回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 8-Oxo-7,8-dihydroguanineによる遠隔作用変異誘発におけるCpGメチル化の影響2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木哲矢,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第50回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 8-Oxo-7,8-dihydroguanineにより誘発される遠隔作用変異へのAPOBEC3シトシンデアミナーゼの関与2021

    • 著者名/発表者名
      福島瑠里子,鈴木哲矢,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原ゲノム学会第50回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 7,8-Dihydro-8-oxoguanineによる遠隔作用変異誘発の方向性2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木哲矢,福島瑠里子,紙谷浩之
    • 学会等名
      第60回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 損傷部位から離れた位置に生じる変異(遠隔作用変異)の発見と人工ヌクレアーゼを用いない遺伝子編集2021

    • 著者名/発表者名
      紙谷浩之
    • 学会等名
      新アミノ酸分析研究会第11回学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 次世代シークエンサーを用いたsupF遺伝子変異解析系の開発2021

    • 著者名/発表者名
      増田翔吾、鈴木哲矢、河合秀彦、紙谷浩之
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 変異シグネチャー解析による8-hydroxyguanineにより誘発される遠隔作用変異誘発機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      福島瑠里子、鈴木哲矢、河合秀彦、紙谷浩之
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 8-ヒドロキシグアニンが誘発する遠隔作用変異・長鎖欠失変異へのOGG1ノックダウンの影響2020

    • 著者名/発表者名
      紙谷浩之、鈴木哲矢
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] supF遺伝子変異解析における有用な新規大腸菌株の作製2020

    • 著者名/発表者名
      福島瑠里子、鈴木哲矢、紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原学会第49回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 8-Oxo-7,8-dihydroguanine (8-hydroxyguanine) による遠隔作用変異誘発へのOGG1とWRNのダブルノックダウンの影響2020

    • 著者名/発表者名
      財間悠大、鈴木哲矢、河合秀彦、紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原学会第49回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] WRN、polλのノックダウンと8-hydroxyguanineによる遠隔作用変異誘発2020

    • 著者名/発表者名
      益田裕司、鈴木哲矢、紙谷浩之
    • 学会等名
      第59回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] supF遺伝子変異解析のための新規大腸菌株の作製2020

    • 著者名/発表者名
      福島瑠里子,鈴木哲矢,河合秀彦,紙谷浩之
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNA損傷による遠隔作用変異誘発と人工ヌクレアーゼを用いないゲノム編集法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原学会 変異機構研究会「第32回夏の学校」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA複製リーディング鎖およびラギング鎖の脱塩基部位誘発変異への影響2019

    • 著者名/発表者名
      紙谷浩之,鈴木哲矢
    • 学会等名
      第78回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Abasic site analog in lagging strand template induces mutations more frequently than that in leading strand template2019

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, Y. Katayama, H. Kamiya
    • 学会等名
      6th Asian Congress on Environmental Mutagens
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] OGG1-knockdown increases large deletions but decreases untargeted substitutions induced by 8-oxo-7,8-dihydroguanine2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Zaima, T. Suzuki, H. Kamiya
    • 学会等名
      6th Asian Congress on Environmental Mutagens
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 損傷DNAおよびその前駆体を用いる変異の誘発および抑制機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      紙谷浩之
    • 学会等名
      日本環境変異原学会第48回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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